研究目的
本文报道了:(i) C314与β-环糊精的结合模式、化学计量比及结合常数;(ii) pH值对主客体复合物的影响;(iii) C314与小牛胸腺DNA(ctDNA)的结合情况;(iv) β-环糊精在C314与ctDNA结合过程中的作用。
研究成果
C314与β-环糊精相互作用后,其紫外-可见吸收光谱增强并出现显著红移。荧光光谱呈现异常猝灭现象,非线性Stern-Volmer曲线表明存在两种荧光团群体。包合物通过C314的喹诺里西啶部分形成,其中酯基参与与β-环糊精和ctDNA的竞争性结合,导致在β-环糊精存在时结合常数降低。
研究不足
C314与β-环糊精的络合作用较弱,这体现在pH研究过程中吸收光谱未出现明显的等吸点。荧光猝灭机制可能涉及高浓度β-环糊精条件下的部分相互作用,且该研究仅限于体外条件,未经体内验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用紫外-可见光谱、二维ROESY核磁共振、稳态及时间分辨荧光光谱和分子建模技术,探究香豆素314与β-环糊精和小牛胸腺DNA的结合情况。理论模型包括用于计算结合常数的Benesi-Hildebrand方程和Stern-Volmer方程。
2:样本选择与数据来源:
香豆素314、β-环糊精和小牛胸腺DNA分别购自Sigma-Aldrich、Hi Media和Genei(默克)。溶液以甲醇和水为溶剂配制,用磷酸、氢氧化钠和硫酸调节pH值。
3:β-环糊精和小牛胸腺DNA分别购自Sigma-Aldrich、Hi Media和Genei(默克)。溶液以甲醇和水为溶剂配制,用磷酸、氢氧化钠和硫酸调节pH值。 实验仪器与材料清单:
3. 实验仪器与材料清单:仪器包括Jasco-V630紫外-可见分光光度计、珀金埃尔默LS55荧光分光光度计、时间相关单光子计数荧光光谱仪(钛宝石激光器-光谱物理;Jobin-Vyon)、PCI 9L 250H超声波清洗器、Elico LI 120 pH计和布鲁克AV III核磁共振波谱仪。所用软件为Glide 5.5(薛定谔)和RasMol 2.7.5.2版。
4:5(薛定谔)和RasMol 2版。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过超声处理和重结晶法制备固体C314-β-CD复合物。测试溶液经稀释配制,以空白对照测定吸收和荧光光谱。滴定实验改变β-CD或ctDNA浓度,在25±2°C下测量。pH研究使用不同pH值溶液,二维ROESY在[D6]DMSO中完成。
5:数据分析方法:
数据分析包括绘制线性图(如Benesi-Hildebrand、Stern-Volmer)计算结合常数、利用吸光度和荧光数据计算pKa值,以及通过分子建模实现相互作用可视化。
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UV-Vis Spectrophotometer
V630
Jasco
Absorption measurements for studying the binding of Coumarin 314 with β-cyclodextrin and DNA
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Spectrofluorimeter
LS55
Perkin-Elmer
Fluorescence measurements for steady-state spectroscopy
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NMR Spectrometer
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Recording 2D ROESY NMR spectra for complex characterization
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Time-Correlated Single Photon Counting Spectrofluorimeter
Ti-Sapphire Laser – Spectra-physics; Jobin-Vyon
Time-resolved fluorescence measurements
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PCI 9L 250H
Sonicating solutions for preparation of solid complexes
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pH Meter
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Measuring pH of solutions
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Glide 5.5
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Molecular modelling studies for interaction visualization
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Software
RasMol Version 2.7.5.2
Calculating bond length and breadth of Coumarin 314
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